JP4124403B2

JP4124403B2 - 照明装置

Info

Publication number: JP4124403B2
Application number: JP2001094512A
Authority: JP
Inventors: 孝博柳井; 雅志蓑島; 厚男園田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JP2002298603A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、導光シートと反射シートから形成される導光式ライトガイドとしては、断面外径がφ１００ｍｍ程度あるいはそれ以上のサイズのものが照明用として用いられている。そのライトガイドの一般的な構造の断面図を図１２に示す。
【０００３】
１００は透明プラスチックまたはガラス製の保護パイプ、１０１は高反射率プラスチックあるいは白塗装の反射シート、１０２は長手方向の均斉度確保用の反射シート、１０３は導光シートである。
【０００４】
導光シート１０３は材質がポリカーボネートのプリズムシート（住友スリーエム社製のソルフシート等）、また反射シートは反射率が高いプラスチックシート（ペットフイルム等）あるいは白塗装の反射シートが使用されている。
【０００５】
組み立ては、導光シート１０３に反射シート１０１、１０２の２種（内側と外側に）を接着剤あるいは両面テープ等で貼り付け、各シートー体となった導光シート１０３を断面方向にまるく丸めて保護パイプ１００に挿入して、その後保護パイプ１００の両端部にてシートの抜け防止の止め加工（接着材あるいは両面テープ）を施す。
【０００６】
従来例において、細い径のものが存在しない理由は主に以下の２点である。
【０００７】
（１）導光シート１０３を細い径に丸めて、その状態を維持しながら、保護パイプ１００に挿入するのが非常に困難であり、保護パイプ１００にも傷をつけることがあった。
【０００８】
（２）導光シート１０３はプリズム形状のシートであり、細く巻くことに限界があり、小さい曲率で巻くと導光シート１０３が破損する恐れがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術にも述べたように従来例には以下のような問題があった。
【００１０】
（１）導光シート１０３を細径でまるめられない、丸めるとシートが破損するおそれがあり、このため小さい径サイズ（φ２０ｍｍ程度）のものを従来の製造方法では作ることができなかった。
【００１１】
（２）従来の製造方法（導光シートを丸めて、保護パイプに挿入するやり方）では手間がかかり、コスト高という問題につながっていた。
【００１２】
したがって、この発明の目的は、以上のような欠点を解決し、手間がかからずコスト安にでき、小径にできる照明装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の照明装置は、中空透明の保護パイプと、断面略コ字形をなしその両端部に相対向側が凹んだくの字形の屈曲部を形成したもので前記保護パイプ内に挿入されたとき前記断面略コ字形の角部および前記屈曲部が前記保護パイプにほぼ内接する支持部材と、前記支持部材の内面に貼り付けられて前記保護パイプの所要部から光を出射するための反射シートと、多数のマイクロプリズムを有し前記支持部材の前記屈曲部の凹み側に両側部が係止して前記反射シートの内面に沿うように湾曲した第１の導光シートと、多数のマイクロプリズムを有し前記支持部材の前記屈曲部の前記凹み側に両側部が係止して前記第１の導光シートと反対向きに前記保護パイプの内面に沿うように湾曲した第２の導光シートと、前記保護パイプの少なくとも一端部より光を前記保護パイプ内に入射する光源装置とを備え、前記第１の導光シートおよび前記第２の導光シートにより前記保護パイプ内に光を導光させるようにしたものである。
【００１４】
請求項１記載の照明装置によれば、従来と比べて導光シートを装着する作業が簡単になり、手間がかからずコスト安にでき、小径にできる。
【００１５】
請求項２記載の照明装置は、中空透明の保護パイプと、断面略コ字形をなし両端部の内側が相対向方向に突出しその突出面に横溝状のスリットを形成したもので前記保護パイプ内に挿入されたとき前記断面略コ字形の角部および前記両端部が前記保護パイプにほぼ内接する支持部材と、前記支持部材の内面に貼り付けられて前記保護パイプの所要部から光を出射するための反射シートと、多数のマイクロプリズムを有し前記支持部材の前記両端部の内側に両側部が係止して前記反射シートの内面に沿うように湾曲した第１の導光シートと、多数のマイクロプリズムを有し前記支持部材の前記スリットに両側部が係合した平板形状の第２の導光シートと、前記保護パイプの少なくとも一端部より光を前記保護パイプ内に入射する光源装置とを備え、前記第１の導光シートおよび前記第２の導光シートにより前記保護パイプ内に光を導光させるようにしたものである。
【００１６】
請求項２記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００１７】
請求項３記載の照明装置は、請求項１または請求項２において、前記第２の導光シートの中央位置の内面側に設けられて光を前記第１の導光シート側に反射する反射シートを有するものである。
【００１８】
請求項３記載の照明装置によれば、請求項１または請求項２と同様な効果のほか、保護パイプの長手方向の光の均斉度が得られ、光の分布の均一化を向上できる。
【００１９】
請求項４記載の照明装置は、請求項１または請求項２において、前記第２の導光シートの中央位置の外面側であって前記支持部材または前記保護パイプに取付けられた遮光パーツを有するものである。
【００２０】
請求項４記載の照明装置によれば、請求項１または請求項２と同様な効果のほか、保護パイプの長手方向の光の均斉度が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１から図４により説明する。実施時の基本システムは図２（ａ）に示す様に、本発明の導光式ライトガイド照明部１と、光を伝送する光伝送部（ファイバ）２と光源部３を有する光源装置からなる。
【００２２】
光源装置の光源部３は、保護パイプ４の少なくとも一端部より光を保護パイプ４内に入射し、保護パイプ４の長手方向に光を導光する。例えば１００Ｗのハロゲンランプを使用する。光伝送部２は例えばプラスチックやガラス等の光ファイバを使用する。２ａ、２ｂは接続部である。
【００２３】
照明部１は、中空透明の保護パイプ４と、導光シート６、７と、反射シート５、１０と、支持部材９を有する。
【００２４】
導光シート６、７と反射シート５、１０は支持部材９に組み込まれる。その製造手順の概略を以下に示す。これらの全てのパーツをユニット化（一体化）するための支持部材９の内面に、あらかじめ反射シート５を接着剤（あるいは両面テープ）で貼り付ける。反射シート５は保護パイプ４内に内蔵されたとき保護パイプ４の所要部から光を出射するためのもので、例えば反射率が高いプラスチックシート（ペットフイルム等）を用いる。あるいはこの反射シート５は白色塗装でも代用できる。すなわち反射シート５は導光シート６、７から漏れた透過光をとらえて、照明装置内部あるいは出射側に光を導く役割を持つ。
【００２５】
導光シート６、７は多数のマイクロプリズムを有して保護パイプ４の内周沿いに設けられる。保護パイプ４の長手方向に光をより遠くまで伝えるため、導光シート６、７の断面は導光を効率よく行うように、特殊なプリズム形状をしたもの、例えば材質がポリカーボネートのプリズムシート（住友スリーエム社製のソルフシート等）を用いる。このような導光シート６、７を上部用と下部用の２種類用意する。このように断面方向に導光シート６、７を２分割することにより、支持部材９への組み込みを簡単に行うことが可能となり、またシートを破損させることなく組み込める。
【００２６】
まず上部用の導光シート６を断面方向に丸くたわませて、支持部材９の片端から徐々に挿入し、支持部材９の他端までシートを組み込む。そしてその上部用導光シート６の下面（照明装置の内側）に先述と同質の反射シート１０を接着剤（あるいは両面テープ）により貼り付ける。この反射シート１０は照明の長手方向の光出射の均斉度を確保するためのもので、この反射シート１０の断面方向の幅が太いほど、その近傍では光が多く出射され、逆に幅が狭いとその近傍では光の出射が少ないことになる。このような性質を利用して照明装置からの光の出射量を各所において変化させ、照明装置全体として長手方向の光の出射量を均一にすることができる。例えば図２（ｃ）に示すように照明部１に接続するファイバ２が片端セットの場合は、ファイバ側から遠ざかるにつれて漸次幅太に、図２（ｂ）に示すようにファイバ２が両端セットの場合は、両ファイバ２から照明中央に向けて幅太になるように、それぞれ反射シート１０の幅がカットされている。これにより、保護パイプ４の長手方向の発光部の光量の均斉度の均一化が図れる。引き続いて下部用の導光シート７を上部用と同様であるが反対向きにたわませて、支持部材９の片端から他端まで組み込む。
【００２７】
この場合、組み立て上の利便性を考慮して、支持部材９はそれぞれの導光シート７が例えばはめ込みセットで簡単に取り付けられるような断面構造を有する。すなわち、支持部材９は鉄、アルミニウム等の板金または押し出し材により、角部および両端部が保護パイプにほぼ内接する断面略コ字形に形成され、両側片９ａ、９ｂが外向きに開くように傾斜し、かつその両側片９ａ、９ｂの自由端部はくの字形の屈曲部９ｃとなっている。導光シート６は支持部材９の内側に沿うように湾曲されて支持部材９の内側にはめ込まれ、導光シート６の両側部が屈曲部９ｃの内側にシート弾性により引っ掛かり係止し、中央の凸面が支持部材９の中央片９ｄにほぼ接触する。導光シート７は支持部材９に対して外向き凸となるようにわん曲され、両側部が屈曲部９ｃの内側にはめ込まれシート弾性により係止している。
【００２８】
このようにして、各シートと一体化した支持部材９を含むユニットは、保護の役割も兼ねる透明のプラスチックあるいはガラスなどを用いた保護パイプ４に内挿される。保護パイプ４からの発光範囲Ｌは支持部材９の開口の範囲である。
【００２９】
この照明装置は図２（ａ）に示すユニットのまま使用するか、あるいは図３および図４に示すように意匠上の問題から、保護パイプ４の発光部に対応する開口を形成した鉄、プラスチック、アルミニウム等を用いたカバー部材１１にて保護パイプ４を覆う。
【００３０】
図４は美術館や博物館の展示ケースや商業施設向けのショーケース２０などに適用したものである。ショーケース２０内の床部１２より下側に光源部３を収納する収納スペースを形成し、床部１２に略逆Ｕ字形のカバー部材１１を設置し、その中に照明部１および光ファイバ２の一部を挿入している。
【００３１】
第１の実施の形態によれば、従来実現が不可能とされていた例えば外径φが２０ｍｍ程度の小さい径サイズの導光式ライトガイドが製造可能となった。組み立て製造も、導光シートを複数分割して使用することにより、より簡単に可能になった。さらに装置自体がコンパクトなユニットとなるために使い勝手が良くなった。これにより、例えば商業店舗のショーケースや美術館・博物館の展示ケースなど、より広い範囲に対してこのタイプの導光式ライトガイド照明装置が照明性能的にもコスト的にも採用可能となる。
【００３２】
この発明の第２の実施の形態を図５に示す。第１の実施の形態に比べて、支持部材９の断面における両端が屈曲部ではなく内面に横溝状のスリット９ｅを形成している。また両側片９ａ、９ｂを若干くの字に屈曲し、導光シート６は支持部材９の内面の反射シート５に接触ないし接近しやすい略断面Ｕ字形の形状をなし、導光シート７は平板形状で両側がスリット９ｅに挿入されて支持されている。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００３３】
第２の実施の形態によれば、下部導光シート７の取付け用のスリット９ｅを支持部材９に設けることにより、組み立てを簡便にすることができる。このような支持部材９はアルミニウムやプラスチックの押し出し成形法などにより、製造することができる。このように支持部材９の形状を工夫することにより、第１の実施の形態よりもより簡単に導光シート７の組込みが可能となった。
【００３４】
この発明の第３の実施の形態を図６に示す。すなわち、第１の実施の形態において、支持部材９を保護パイプ４で兼用したものである。
【００３５】
図６（ａ）は、保護パイプ４の内面に一体に支持部１５を突設し、支持部１５の対向面に横溝状のスリット９ｅを形成している。反射シート５または白塗装を支持部１５で仕切られた内周面の片方に設け、その内面に沿って導光シート６を配設し、その両側部を支持部１５に支持させ、導光シート６に反射シート１０を設ける。スリット９ｅに導光シート７を支持させる。
【００３６】
図６（ｂ）は、保護パイプ４を断面方向に複数に分割、例えば２分割し、一方にフック状の引掛部４ａを設け：他方に引掛部４ａを受ける受け部４ｂを設けて相連結する。保護パイプ４の長手方向にスライドして連結してもよいし、引掛部４ａの弾性を利用して弾性係止してもよい。スリット９ｅは引掛部４ａの付根部に設ける。一方の保護パイプ構成部材４ｃの内面に反射シート５または白塗装を施し、その内面に沿って導光シート６を配設し、さらに反射シート１０を設ける。他方の保護パイプ構成部材４ｄの横溝状のスリット９ｅに導光シート７の両側を支持させる。
【００３７】
第３の実施の形態によれば、支持部材９と保護パイプ４を同一の部材でまかなうことにより製造簡易性およびコスト低減を図ることができる。図のように一体タイプと上下２パーツタイプが考えられる。前者は部材点数が少ないメリットがあるが、後者に比べて各シートを丸めて挿入する必要があり困難となる上、支持パーツの内面にシートによる引っ掻き傷を作る可能性があり、製造上の困難が多い。後者は部材点数が増えるが、各シートを各パーツに装着してから、２パーツをセットするという組み立て簡易性のメリットがある。
【００３８】
この発明の第４の実施の形態を図７に示す。すなわち、照明部１をその断面中心を軸に回転可能にしたものである。１６は床部の被照射面である。
【００３９】
各パーツをユニット化して、照明部１の断面中心を軸に回転させれば、照射部１の発光範囲Ｌが回動するので、光を必要な方向に向けて照射することができ、光の多く欲しい方向に簡単かつ自由に出射できる。この実施の形態は前述および後述の実施の形態に適用可能である。
【００４０】
この発明の第５の実施の形態を図８に示す。すなわち、第１の実施の形態において、図８（ａ）は導光シート７の中央位置の内面側に高反射率プラスチックシート、あるいは白塗装による反射シート１７を設置し、図８（ｂ）は導光シート７の中央位置の外面側に遮光パーツ１８を支持部材９または保護パイプ４に取付けている。
【００４１】
例えば図７に示すように、照明部１と被照射面１６の距離関係から、どうしても照明装置の直下の光の量が多く、照明装置から遠くに離れるにつれて光の量が少なくなり、被照射面１６の光量の均斉度が良くない場合が多い。そのような被照射面１６の光の分布の均一化を図るために、照明部１の断面方向の下部に反射シート１７を設けることにより、直下に寄与していた光を一度、照明部１の内部へと反射させて返し、再び装置内の反射シート１０により反射した光は、直下以外のある方向へ出射される。すなわち、直下寄与分の光が他のエリアヘの光として寄与することになり、被照射面１６の光の均斉度は向上することにつながる。あるいは支持部材９の断面下部に遮光パーツ１８を設けて、発光範囲Ｌ₁、Ｌ₂を左右下部の２方向に分割するなどして、直下への光を遮ることにより、直下寄与の光が減少し、ひいては被照射面１６の光量の均斉度が向上し、被照射面１６の照度の均一化が向上する。この種の照明装置は、美術館や博物館の展示ケース、店舗ショーケースへの応用が多く、そこでは被照射面１６の光の均一性は非常に肝要であるので有効である。
【００４２】
図９から図１１は、本件発明を美術館・博物館や商業店舗の展示ケース用の照明として実施した時の実施形態を示す。
【００４３】
図９（ａ）は、図４に比べて照明部１および化粧カバー１１をケース２０の隅に配置して隅位置から前方の床面１２側を照明する形態である。照明自体の存在を抑えられる。
【００４４】
図９（ｂ）は、図４に比べて床面１２の隅位置に凹部２１を形成し、照明部１を凹部２１に埋込み配置して下から上向きに照明される。照明自体の存在を隠せるので意匠的によい。
【００４５】
図１０（ａ）は、図４に比べてカバー１１を外し、照明部１の両端を支柱２２の上端部で回転可能に架設している。照明の構造自体をアピールすることができ、また照明部１を回転軸中心のまわりにまわすと前記したように光の出射方向を変えることができる。
【００４６】
図１０（ｂ）は図９（ａ）に似ており、カバー１１をケース２０の片隅に配置するが、ケース２０とカバー１１を一体にしたもので、照明自体の存在をさらに抑えている。
【００４７】
図１０（ｃ）は、展示物を載せる床面１２を貫通した可動アーム２２の上端部にカバー１１の付いた照明部１を着脱自在に取付けたスタンド式である。光ファイバ２は可動アーム２２内に通してもよいし可動アーム２２の外に沿わせてもよい。この実施の形態では照明部１が不要なとき照明部１との着脱が容易であり、光の必要な所へ照明部１を動かすことができ、また照明部１の存在感が目立つ。
【００４８】
図１１は照明部１へ光源部３から光を供給する形態を示す。図１１（ａ）は上記の各実施の形態と同様である。図１１（ｂ）は照明部１の両端にＬＥＤ（発光ダイオード）等の小形光源３ａを配置した形態である。図１１（ｃ）は照明部１の両端に反射板等により配光制御する照明器具３ｂを配置した形態である。
【００４９】
なお、伝送部２のファイバは導光式ライトガイド照明部１の両端のほか、図２（ｃ）に示したように照明部１の片端にセットされる。
【００５０】
なお、保護パイプ４は、発光に関係する部位のみ透明にしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載の照明装置によれば、従来と比べて導光シートを装着する作業が簡単になり、手間がかからずコスト安にでき、小径にできる。
【００５２】
請求項２記載の照明装置によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００５３】
請求項３記載の照明装置によれば、請求項１または請求項２と同様な効果のほか、保護パイプの長手方向の光の均斉度が得られ、光の分布の均一化を向上できる。
【００５４】
請求項４記載の照明装置によれば、請求項１または請求項２と同様な効果のほか、保護パイプの長手方向の光の均斉度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の保護パイプの部分の断面図である。
【図２】（ａ）は照明装置の斜視図、（ｂ）はその部分平面図、（ｃ）は片端のみより光を導入する場合の部分平面図である。
【図３】化粧カバーで被覆した状態の断面図である。
【図４】ショーケースに照明装置を設置した状態の概略斜視図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態の保護パイプの部分の断面図である。
【図６】この発明の第３の実施の形態の保護パイプの部分の断面図を示し、（ａ）は保護パイプが一体の場合、（ｂ）は保護パイプが複数のパーツからなる場合である。
【図７】この発明の第４の実施の形態の断面図である。
【図８】この発明の第５の実施の形態の保護パイプの部分の断面図であり、（ａ）は発光範囲に反射シートがある場合、（ｂ）は発光範囲に遮光パーツがある場合である。
【図９】ショーケースを示し、（ａ）は照明装置が隅に配置されている場合、（ｂ）は照明装置が埋設された場合である。
【図１０】ショーケースを示し、（ａ）は照明装置が回転する場合、（ｂ）はケースと一体をなす場合、（ｃ）はスタンド式の場合である。
【図１１】光を保護パイプに供給する各種形態を示す説明図である。
【図１２】従来例の保護パイプの断面図である。
【符号の説明】
１照明部
２光伝送部（ファイバ）
３光源部
４保護パイプ
５反射シート
６導光シート
７導光シート
９支持部材
１０反射シート
１１カバー部材

Claims

中空透明の保護パイプと、断面略コ字形をなしその両端部に相対向側が凹んだくの字形の屈曲部を形成したもので前記保護パイプ内に挿入されたとき前記断面略コ字形の角部および前記屈曲部が前記保護パイプにほぼ内接する支持部材と、前記支持部材の内面に貼り付けられて前記保護パイプの所要部から光を出射するための反射シートと、多数のマイクロプリズムを有し前記支持部材の前記屈曲部の凹み側に両側部が係止して前記反射シートの内面に沿うように湾曲した第１の導光シートと、多数のマイクロプリズムを有し前記支持部材の前記屈曲部の前記凹み側に両側部が係止して前記第１の導光シートと反対向きに前記保護パイプの内面に沿うように湾曲した第２の導光シートと、前記保護パイプの少なくとも一端部より光を前記保護パイプ内に入射する光源装置とを備え、前記第１の導光シートおよび前記第２の導光シートにより前記保護パイプ内に光を導光させるようにした照明装置。
中空透明の保護パイプと、断面略コ字形をなしその両端部の内側が相対向方向に突出しその突出面に横溝状のスリットを形成したもので前記保護パイプ内に挿入されたとき前記断面略コ字形の角部および前記両端部が前記保護パイプにほぼ内接する支持部材と、前記支持部材の内面に貼り付けられて前記保護パイプの所要部から光を出射するための反射シートと、多数のマイクロプリズムを有し前記支持部材の前記両端部の内側に両側部が係止して前記反射シートの内面に沿うように湾曲した第１の導光シートと、多数のマイクロプリズムを有し前記支持部材の前記スリットに両側部が係合した平板形状の第２の導光シートと、前記保護パイプの少なくとも一端部より光を前記保護パイプ内に入射する光源装置とを備え、前記第１の導光シートおよび前記第２の導光シートにより前記保護パイプ内に光を導光させるようにした照明装置。
前記第２の導光シートの中央位置の内面側に設けられて光を前記第１の導光シート側に反射する反射シートを有する請求項１または請求項２記載の照明装置。
前記第２の導光シートの中央位置の外面側であって前記支持部材または前記保護パイプに取付けられた遮光パーツを有する請求項１または請求項２記載の照明装置。